Automate de culture Heurisko
Dans le cadre d’une collaboration avec Heurisko, partenaire du consortium de TWB, deux systèmes automatisés de culture microbienne -propriétaires de la société- équipent le plateau Biotransformation et culture de TWB.
Ces systèmes innovants permettent l’évolution in vivo de populations microbiennes. La configuration des réacteurs et de la fluidique environnante autorise des évolutions de plusieurs mois avec un risque minimum de contamination. Cette plateforme d’évolution peut être appliquée au développement de souches non-OGM ou au développement de souches métaboliquement ou génétiquement ingénierées. L’outil est compatible avec les
levures, les
bactérieset les
microalguesen condition
aérobieou
anaérobie. Il permet de réaliser des cultures continues d’évolution avec une automatisation des opérations qui sont réalisées conventionnellement par un opérateur. Le système, conçu de façon à limiter au maximum toute pièce d’usure, rend la culture de très longue durée (>6 mois) réalisable sans risque de contamination ou de panne matérielle. Le faible volume de culture ( Un avantage parmi tant d’autre est
l’élimination des formes biofilmslors de l’évolution. Cet écueil systématiquement rencontré dans les chémostats d’évolution classiques est évité par différentes innovations du système. La dilution est au cœur du mode de contrôle de la sélection des différentes sous-populations de la culture continue. Le type et le niveau de pression de sélection sont contrôlés automatiquement par la vitesse de dilution et la composition du ou des milieux de culture. Différents protocoles de culture sont disponibles :
chémostat,
turbidostatet
medium-swap, permettant respectivement d’optimiser l’exploitation du substrat, la productivité, la résistance au stress d’un élément du milieu (substrat, produit, co-produit). La stratégie d’évolution peut aussi avoir comme objectif l’introduction in vivo de nouvelles fonctionnalités biologiques ou de nouvelles voies métaboliques. Les objectifs peuvent aussi être purement scientifiques comme la compréhension de voie métabolique, de boucle de régulation… De nombreux verrous ont été levés dans des cas réels par la technologie Heurisko :
- Adaptation d’une souche sauvage de E. coli à la présence d’une concentration de 20 g.L-1 de n-butanol en 250 jours
- Recouvrance d’une prototrophie à l’histidine par une nouvelle voie de synthèse en moins de 4 mois
- Substitution de la base thymine (T) par son analogue synthétique 5-chlorouracil (X) dans l’alphabet ADN d’une souche ingénierée en 170 jours.
. Elle apporte une solution originale pour l’
amélioration des performances des procédés de culture, l’
adaptation des souches non OGM aux stress des conditions industrielleset l’
augmentation de la robustesse des souches nouvellement ingénierées. TWB souhaite proposer ce nouvel outil au plus grand nombre, dans le cadre d’une prestation simple (optimisation d’une souche d’intérêt) ou d’un projet intégré de
développement de souchesnon-OGM ou – métaboliquement ou génétiquement – ingénierées.
Contact : Julien Cescut, Responsable plateau Biotransformation & Culture – jcescut@insa-toulouse.fr